JP7460832B2 - 肉製品を成長させるための装置及び基材 - Google Patents
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Description
この出願は、2019年11月20日に提出した米国仮出願第62/938,087号の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれているものとする。
本明細書で提供されるシステム、装置、及び方法は、肉製品を調製するための培養細胞(例えば、細胞シート)の成長、接着、分離、及び/または保持に関する特性を制御するのに有用である。一般に、本明細書に記載のシステム、装置、及び方法は、多数の細胞を成長させ、1以上の基材に所定時間付着させて、肉製品を生成する。いくつかの実施形態では、基材の数及び/またはサイズを調整して、所定量の肉製品を生成することができる(例えば、細胞ベースの肉製品を形成するための商業規模の処理の一部として、本明細書では、食用組織とも呼ぶ)。
本明細書では、封入された基材における細胞シート(肉製品)の成長及び基材からの肉製品の分離の少なくともいずれかを制御するための装置を提供する。
一般に、装置の筐体は、肉製品の無菌成長を可能にするために密封されたチャンバーを提供するように構成され得る。筐体は、流体を受け入れるように構成された1以上の入口と、流体を出力するように構成された1以上の出口とを備え得る。いくつかの実施形態では、1以上の入口を筐体の第1の側面に配置し、1以上の出口を、筐体の第1の側面の反対側の筐体の第2の側面に配置し得る。
本開示の装置は、流体を受け入れ、1以上の基材に所定の流体の流れを供給するように構成された、1以上の流体拡散器(本明細書ではフローコンディショナーまたはフローレギュレーターとも呼ぶ)を含む。例えば、流体拡散器は、流体を受け取り、複数の基材に、実質的に均一な層流のような所定の流体フローパターンで分配して、1以上の基材の表面全体で一貫した細胞増殖を促進するように構成され得る。例えば、流体拡散器は、入口から流体を受け取り、1以上の基材に線形の流体の流れを提供するように構成され得る。このようにして、流体は、比較的狭い入口ポートを介して筐体の空洞に導入され、比較的広い寸法(例えば、直径、長さ、幅)を有する1以上の基材全体に均一に分配され得る。
本開示の装置における複数の基材により、肉製品を高密度に成長させることが可能になる。例えば、基材は、細胞の接着、分化、及び/または成長を促進して食用の肉製品を形成するように構成された表面を含み得る。所定のサイズに成長すると、成長した肉製品は、本明細書でより詳細に説明される各基材から分離され得る。本開示の基材は、任意の所定のサイズであり得る。
一般的に、開示の装置は複数の流体チャネルを有する。流体チャネルの少なくとも1つは、複数の基材の少なくとも1つに関連付けられる。液体は、複数の流体チャネルを通って一方向に流れるように構成され得る。例えば、流体は、所定の経路に沿って、より高い位置からより低い位置に流れる(例えば、線形経路)。いくつかの実施形態では、流体チャネルは、隣接する基材の間、または巻物状基材の隣接する周(回転、層、表面等)の間に形成され得る。例えば、渦巻状の基材は、渦巻状の流体チャネルを構成し得る。いくつかの実施形態では、基材は、流体チャネルの所定の幅を維持するように構成された1つ以上の間隔を開けるための特徴(例えば、突起)を有し得る。複数の流体チャネルは、同じまたは異なる形状及び/または寸法を有していてもよい。
いくつかの実施形態では、装置は、所定の方法で複数の基材から肉製品を分離するように構成された1以上の分離器を含み得る。例えば、流体ノズル等の分離器は、肉製品が所定のサイズを有する部分として回収することができるように、流体(例えば、液体、水)を受け取り、所定のフローパターンで1つ以上の基材に分配し、成長した肉製品を基材から分離するように構成し得る。例えば、肉製品は、連続した組織シートとして装置から分離及び回収することがで(例えば、組織シートが完全な状態を維持している)、ばらばらの細胞の集合ではなく、所望の形状またはテクスチャーを維持することができる。例えば、連続した組織シートを、回収のために基材から滑り落としてもよい。いくつかの実施形態において、システムの無菌性は、組織を基材から分離している間維持され得、これにより、効率を上げると共に、実行時間を減少させることができる。例えば、分離器は、筐体を開かずに動作するように構成され得る。
いくつかの実施形態では、装置は、装置の筐体に結合され、複数の基材から肉製品を受け取って収集する1以上のコレクタをさらに有し得る。
本明細書に記載の装置を使用して肉製品を生成するために必要な1以上の構成要素を含むシステムについて記載する。例えば、本明細書に記載のシステムは、装置の基材において培養された1以上の細胞シートをサポートし、成長させ、分離し、回収し得る。一般に、本明細書に記載のシステムは、本開示の装置、流体ポンプ、流体源、及び制御部(メモリ、プロセッサ、及びコンピュータ命令を含む)のうちの1つまたは複数を含む。
本明細書で使用されるように、システム全体を循環し得る流体は、増殖培地(例えば、細胞培養培地)、栄養素、代謝産物、シグナル伝達因子、液体、水、気体、及び肉製品の成長のために構成された組成物のうちの1つ以上を含み得る。いくつかの実施形態では、流体は、食用肉製品を成長させる基材に播種するために使用される細胞をさらに含み得る。いくつかの実施形態において、流体は、アミノ酸、消泡剤、剪断保護剤、及びタンパク質のうち、1以上を含む添加剤を含み得る。
いくつかの実施形態では、1以上の流体源(例えば、流体貯水器、気体発生器)を、肉製品を調製するための1以上の流体ポンプ及び装置に結合することができる。流体源は、流体を貯蔵するように構成し得る。流体源は、1以上の細胞を含む増殖培地を含み得る。例えば、流体源は、肉製品の異なる成長段階のための異なる流体組成物を貯蔵するように構成され得る。流体源は、再循環された媒体を保存すると共に、それとは別に新鮮な媒体を保存するように構成してもよい。いくつかの実施形態では、1以上のセンサを流体源に結合して、pH、溶存気体濃度、浸透圧、濁度、水和、導電率、吸光度、栄養素濃度、廃棄物濃度、イオン濃度、酸素濃度、温度等の流体の1以上のパラメーターを測定することができる。
一般に、本明細書に記載のシステムは、肉製品を調製するための少なくとも1つの装置と、流体ポンプ及びセンサに結合された対応する制御部とを含み得る。いくつかの実施形態では、センサは、信号データを生成するように構成され得る。信号データは、制御部によって受信され、流体ポンプを制御するための流体ポンプ信号を生成するために使用され得る。
装置及びシステムの例示的な実施形態について、図を参照して説明する。図1に示すように、装置(110)の実施形態は、入口(112)、流体拡散器(114)、基材(116)、コレクタ(120)、出口(122)、オプションの回転子(124)、及び分離器(126)のうち、1以上を有する。いくつかの実施形態では、装置は、回転軸(例えば、地面に平行な回転軸)を中心として回転可能である。装置(110)は、肉製品を形成する細胞シートを大規模生産するために構成され得る。いくつかの実施形態では、装置は、少なくとも1Lの内部空洞容積を含む寸法を有する。例えば、装置(110)は、約25Lから約200Lの間、約100Lから約500Lの間、約500Lから約1,000Lの間、及び約1,000Lから約20,000Lの間、及びその間のすべての値とサブ範囲を含む、内部容積を有し得る。
本明細書に記載の肉製品を調製するための方法も本明細書で説明する。ここで説明する方法は、装置内で肉製品の生成と分離ができるようにするものである。いくつかの実施形態において、多量の細胞を基材に供給することで、細胞を肉製品(例えば、細胞シート)に成長させる。細胞が、サイズや成熟度等の所定の成長要件を満たすと、肉製品は基材から分離され得る。例えば、肉製品は、流体の流れを利用して、実質的に無傷及び/または同時的な方法で基材から分離され得る。肉製品を生成するための本明細書に記載の装置は、再利用するためにさらに滅菌してもよい。
本明細書に記載されるように、本明細書で提供されるシステム、装置、及び方法は、肉製品を調製するための培養細胞(例えば、細胞シート)の成長、接着、放出、及び/または保持の特性を制御するのに有用である。表1(下記)は、本明細書に記載のシステム及び装置を使用して、異なる期間に亘って異なる細胞種及び細胞型で生産された肉製品の量のリストである。
本明細書で使用される場合、「約」及び/または「おおよそ」という用語は、数値及び/または範囲と組み合わせて使用される場合、一般に、示された数値及び/または範囲に近い数値及び/または範囲を指す。場合によっては、「約」及び「おおよそ」という用語は、記載されている値の±10%以内を意味し得る。例えば、場合によっては、「約100[単位]」は100の±10%以内(例えば、90から110)を意味し得る。「約」と「おおよそ」という用語は、同じ意味で使用され得る。
Claims (20)
- 細胞ベースの肉製品を成長させるための装置であって、
空洞を有する筐体と、
前記筐体の長手方向軸に対して非平行且つ非垂直であって、前記細胞ベースの肉製品の成長を助けるために構成された、前記空洞内に配置された基材と
を有することを特徴とする装置。 - 前記基材は、地面に垂直な軸に対して、5度以下の角度を成すことを特徴とする請求項1記載の装置。
- 前記基材は、地面に対して鋭角を成すことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記鋭角が、少なくとも85度であることを特徴とする請求項3に記載の装置。
- 前記基材を含む、三次元格子様の基材群を更に有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記基材は、溝を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 細胞ベースの肉製品を成長させるための装置であって、
空洞を有する筐体と、
前記筐体の長手方向軸に対して非平行且つ非垂直、または、前記筐体を支える地面に対して非平行且つ非垂直であって、前記細胞ベースの肉製品の成長を助けるために構成された1以上の表面を有する、前記空洞内に配置された基材と
を有することを特徴とする装置。 - 前記基材は、細胞の付着を向上させるためにコーティングされていることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記基材は、前記長手方向軸の周りに複数回巻かれていることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記基材は、前記長手方向軸に対して、5度未満の角度を成すことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記基材は、多孔性であることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 細胞ベースの肉製品を成長させるための基材であって、前記基材が格納された筐体を支える地面に対して非平行且つ非垂直であって、前記細胞ベースの肉製品の成長を助けるために構成されていることを特徴とする基材。
- 前記基材は、前記地面に垂直な軸に対して、5度以下の角度を成すことを特徴とする請求項12に記載の基材。
- 前記基材は、地面に対して、鋭角を成すことを特徴とする請求項12に記載の基材。
- 前記鋭角が、少なくとも85度であることを特徴とする請求項14に記載の基材。
- 前記基材は、肉細胞の成長を助けるために構成された、溝をつけられた1以上の表面を有することを特徴とする請求項12に記載の基材。
- 前記基材は、細胞の付着を向上させるためにコーティングされていることを特徴とする請求項12に記載の基材。
- 前記基材は、多孔性であることを特徴とする請求項12に記載の基材。
- 前記基材は、前記筐体の長手方向軸の周りに複数回巻かれていることを特徴とする請求項12に記載の基材。
- 前記基材は、前記基材の隣接する層間で流体の灌流を可能にすることを特徴とする請求項12に記載の基材。
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